新型的類型轉換(九)
#include <stdio.h> typedef void(PF)(int); struct Point { int x; int y; }; int main(int argc, char *argv[]) { int v = 0x12345; PF* pf = (PF*)v; char c = char(v); Point* p = (Point*)v; pf(5); printf("p->x = %d\n", p->x); printf("p->y = %d\n", p->y); return 0; }
編譯結果如下
我們看到直接運行段錯誤,但是它編譯是通過的,因此我們如果在大型的項目中是難以查找 bug 的。
在 C 方式的強制類型轉換的過程中,它存在的問題:a> 過於粗暴:任意類型之間都可以進行轉換,編譯器很難判斷其正確性;b> 難於定位:在源碼中無法快速定位所有使用強制類型轉換的語句。那麽強制類型轉換在實際工程中是很難完全避免的!如何進行更加安全可靠的轉換呢?在 C++ 中出現了新式類型轉換,C++ 將強制類型轉換分為 4 中不同的類型:a> static_cast;b> const_cast;c> dynamic_cast;d> reinterpret_cast
A、static_cast 強制類型轉換
用於基本類型間的轉換;不能用於基本類型指針間的轉換;用於有繼承關系類對象之間的轉換和類指針之間的轉換。
B、const_cast 強制類型轉換
用於去除變量的只讀屬性;強制轉換的目標類型必須是指針或引用。
C、reinterpret_cast 強制類型轉換
用於指針類型間的強制轉換;用於整數和指針類型間的強制轉換。
D、dynamic_cast
用於有繼承關系的類指針間的轉換;用於有交叉關系的類指針間的轉換;具有類型檢查的功能;需要虛函數的支持。
關於上面講到的有些概念,我們會在後面進行詳細的介紹,下來我們以代碼為例進行分析
#include <stdio.h> void static_cast_demo() { int i = 0x12345; char c = 'c'; int* pi = &i; char* pc = &c; c = static_cast<char>(i); pc = static_cast<char*>(pi); // error } void const_cast_demo() { const int& j = 1; int& k = const_cast<int&>(j); const int x = 2; int& y = const_cast<int&>(x); int z = const_cast<int>(x); // error k = 5; printf("k = %d\n", k); printf("j = %d\n", j); y = 8; printf("x = %d\n", x); printf("y = %d\n", y); printf("&x = %p\n", &x); printf("&y = %p\n", &y); } void reinterpret_cast_demo() { int i = 0; char c = 'c'; int* pi = &i; char* pc = &c; pc = reinterpret_cast<char*>(pi); pi = reinterpret_cast<int*>(pc); pi = reinterpret_cast<int*>(i); c = reinterpret_cast<char>(i); // error } void dynamic_cast_demo() { int i = 0; int* pi = &i; char* pc = dynamic_cast<char*>(pi); // error } int main() { static_cast_demo(); const_cast_demo(); reinterpret_cast_demo(); dynamic_cast_demo(); return 0; }
我們來分析下這個代碼,在 static_cast_demo 中,static_cast 不能用於指針間的轉換,所以第 11 行會報錯。在 const_cast_demo 中,第 16 行定義了一個具有只讀屬性的變量 j,我們還是可以通過 const_cast 來改變它的屬性的。第 19 行定義了一個真正意義上的常量,它會進入到符號表中,但在棧上會為它分配 4 個字節的空間,所以第 20 行的也會成功。const_cast 強制轉換的目標類型必須是指針或引用,所以第 22 行會報錯。第 26 、 27 行會打印出 5、5;第 31 - 34 會打印出 2、8、後面兩個地址是一樣的。在 reinterpret_cast_demo 中,reinterpret_cast 用於指針類型間及整數和指針類型間的強制轉換,所以第 47 行會報錯。在 dynamic_cast_demo 中,第 54 行會報錯。我們來看看編譯結果
我們分別註釋掉這幾行,再來編譯,看看結果是否如我們所分析的那樣
我們看到和我們所分析的是一致的。通過對強制類型轉換的學習,總結如下:1、C 方式的強制類型轉換:a> 過於粗暴。 b> 潛在的問題不易被發現。 c> 不易在代碼中定位;2、新式類型轉換以 C++ 關鍵字的方式出現:a> 編譯器能幫助檢查潛在的問題。 b> 非常方便的在代碼中定位。 c> 支持動態類型識別(dynamic_cast)。
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新型的類型轉換(九)